WLAN über große Distanzen

Der Chipkonzern Intel will im nächsten Jahr eine spezielle WLAN-Plattform vermarkten, die Daten von Städten in ländliche Gebiete schicke kann – mit einer Reichweite von fast 100 Kilometern. So sollen auch dünn besiedelte Landstriche kostengünstig an das Internet angebunden werden können. Die Technologie, die auf den Namen "Rural Connectivity Plattform" (Plattform zur Anbindung ländlicher Gebiete, kurz RCP) hört, könnte auch für die Versorgung von Schulen in Dritte-Welt-Ländern genutzt werden, meint Jeff Galinovsky, Senior-Plattform-Manager bei Intel – und denkt dabei an die Vernetzung von Schulrechnern wie dem "XO" der gemeinnützigen 100-Dollar-Laptop-Initiative oder Intels eigenen Billig-Rechner "Classmate-PC".

Die Datenrate bleibt dabei auch auf die lange Distanz verhältnismäßig hoch – bis zu 6,5 Megabit pro Sekunde sind übertragbar. Werden nur wenige Rechner angebunden, sind so auch bandbreitenintensive Anwendungen wie Videokonferenzen oder gar Telemedizin problemlos möglich.

Die RCP-Technik besteht aus einem Prozessor, der Funkeinheit, der Antenne und vor allem einer eigens geschaffenen Software. Galinovsky betont, dass sich so vor allem die Anbindungskosten senken ließen. Satelliten-Internet sei teuer – und in dünnbesiedelten Regionen Asiens und Afrikas lohne es sich schlicht nicht, Kabel zu verlegen. "Man kann da eigentlich keine Drahtverbindungen nutzen, weil der Aufbau der Infrastruktur zu kompliziert und zu teuer würde. Und es bestünde stets das Risiko, dass jemand die Leitungen ausgräbt, um das enthaltene Metall zu verkaufen."

RCP-Prototypen sind bereits in Indien, Panama, Vietnam und Südafrika im Einsatz gewesen und wurden erfolgreich getestet. Erste kommerzielle Systeme sollen noch in diesem Jahr verkauft werden. Ein Vertrag mit Indien ist bereits abgeschlossen, der Zielpreis pro Einheit liegt bei moderaten 500 Dollar. Die Punkt-zu-Punkt-Technologie benötigt stets zwei Knoten, sodass sich für unter 1000 Dollar eine "volle Backend-Infrastruktur schaffen" lasse, wie Galinovsky meint.

Knoten Nummer eins steht normalerweise am Rande einer städtischen Region und hängt an einem LAN-Kabel, das wiederum ins (zumeist drahtgebundene) Internet eingeklinkt ist. Mittels einer gerichteten Antenne werden die Daten zur Empfangsstation "geschossen" – und das der besagten Reichweite von bis zu 100 Kilometern. Noch weiter ginge allerdings nicht mehr, weil es dann Probleme mit der Erdkrümmung gäbe. In der Praxis werden aber wohl kaum Verbindungen mit mehr als 50 Kilometern Entfernung überbrückt, glaubt man bei Intel. Ist der Knoten im Dorf dann einmal installiert, kann die Internet-Verbindung mit Standard-Ethernet-Kabeln oder WLAN-Routern weiterverteilt werden.

Wirklich neu sei weder die Antennentechnologie noch die Router-Hardware, die Intel verwende, gibt Galinovsky zu. Die Raffinesse läge in der Software der Funkeinheit, über die kommuniziert wird. "Wenn man ein Standard-WLAN nimmt und es gerichtet einsetzt, kommt man nicht weiter als ein paar Kilometer." Der Grund dafür: Die Funkeinheit wartet stets auf eine Antwort der Gegenstelle, ob auch alles angekommen ist. Erhält der Sender die Bestätigung nicht innerhalb einer bestimmten Zeit, nimmt er an, dass die Daten verloren gegangen sind und schickt sie erneut.

Intels RCP-Technik ändert diese WLAN-Kommunikationsregel. Die verwendete Software schafft bestimmte Zeitschlitze, in denen eine der beiden Funkeinheiten sendet oder empfängt, sodass keine zusätzlichen Daten verschickt werden müssen, die die Übertragung bestätigen. "Wir verschwenden nicht die ganze Bandbreite für Rückmeldungen", sagt Galinovsky. Da es jedoch grundsätzliche Einschränkungen gibt, was die mögliche Bandbreite über einen bestimmten Signalweg anbetrifft, heißt die Faustformel: Je mehr Bandbreite anfangs zur Verfügung stand, desto weiter lässt sich die Verbindung aufrechterhalten.

Ebenfalls wichtig: Die Knoten brauchen recht wenig Energie. Werden zwei oder drei miteinander verbundene Funkeinheiten verwendet, kostet das zwischen fünf und sechs Watt. Das macht es möglich, die Anlage auch mit Solarenergie zu betreiben.

Das Intel-Forschungsprojekt und das demnächst geplante RCP-Produkt erhalten bereits vorab viel Lob. Deborah Estrin, Professorin für Informatik an der University of California in Los Angeles, glaubt, dass die Technologie dank der verfügbaren Bandbreite über derart hohe Distanzen "ein riesiger Fortschritt" sei. Estrin entwickelt selbst Technologien für Sensorennetze in entlegenen Regionen, die unter anderem die seismische Aktivität messen sollen. Solche Sensoren werden über große Regionen verteilt und müssen große Datenmengen senden können. Ältere Drahtlos-Technologien mit wenig Energieverbrauch zu einem guten Preis hätten bislang nur wenige Kilometer überbrücken können. "Wichtig an dem Intel-Projekt ist nun, dass es auch über viel größere Distanzen funktioniert."

Für Galinovsky ist Indien nur der erste Markt. "Wir können ein hohes Interesse in der Industrie beobachten. Jedes Mal, wenn ich jemanden darauf anspreche, heißt es sofort, eine solche Technik habe man schon gestern gebraucht." (bsc)